[发明专利]计算机辅助设计个体化颈椎假体及制作方法

说明书

本发明涉及计算机辅助设计个体化颈椎假体及制作方法，包括建立颈椎三维模型；测量患者肿瘤所侵犯的颈椎的参数；利用建模软件，以正常颈椎外形为参照，以测得患者的颈椎参数为标准，设计第N颈椎假体外形；在颈椎三维模型中，第N颈椎假体在第N+1颈椎右前方向下延伸为第N颈椎假体的柄部，柄部设置柄部钉道；在第N颈椎假体中部设第N‑1颈椎固定钉道，用于将第N颈椎假体与第N‑1颈椎固定；根据采集的第N颈椎假体参数制造第N颈椎假体。本发明有益效果：应用本发明制作的颈椎假体体积适中，最大范围保留未被侵犯的椎弓，最大程度恢复患者的颈部活动范围，降低假体断裂的概率，增加颈椎假体与周围组织的稳定性。

技术领域

本发明属于医疗器械领域，尤其涉及计算机辅助设计个体化颈椎假体及制作方法。

背景技术

颈椎指颈椎骨，位于头以下、胸椎以上的部位。位于脊柱颈段，由七块椎骨构成，围绕在颈髓及其脊膜的四周。由椎间盘和韧带相连，形成向前凸的生理弯曲。椎骨分为前方短圆柱的椎体和后方的板状的椎弓组成。椎体较小，为椎骨的主要负重部分，横断面呈椭圆形。上下骨面借椎间盘相连接。椎弓则由棘突、横突和关节突构成。椎体之间侧缘突起相互结构形成钩椎关节，其前后侧方均有韧带包裹，形成统一的稳定结构。椎体和椎弓连接围成的中孔，称为椎孔，内有脊髓神经通过，在横突孔内有椎动脉和椎静脉通过。

颈椎肿瘤常累及重要解剖结构如椎动脉、脊髓和神经根等，手术风险比较高，常伴有较高的并发症发生率和死亡率。常见的并发症有神经功能损害、椎动脉、伤口感染等。

目前针对颈椎肿瘤，缺少精准的术前规划，现有颈椎假体未考虑到患者的年龄、疾病特点、颈椎之间的相互连接关系等因素的影响，缺乏精确的量化指标，使术后患者颈部运动受到较大范围的制约，影响患者正常生活。同时因部分的颈椎假体高度过高，椎体过大，在术中安放时会增加手术难度及风险，也会加重患者的损伤。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供计算机辅助设计个体化颈椎假体及制作方法，针对颈椎假体制作中因未能完全适配替换患者被肿瘤所侵犯的椎体，而严重影响颈椎活动度的患者，本发明中假体与上下椎体的椎板完全贴合，最大限度的恢复了患者颈椎的正常形态，功能，且假体为中孔多网格构造，使患者恢复过程中，骨质能充分与假体结合，增加其稳定性，同时本发明也充分考虑了颈椎周围解剖结构特点、椎体的力学及生物学特性，对患者颈椎假体大小及假体位置信息进行精准的测量，达到了个体化、精准化，并且可使手术创伤减低。

本发明为解决上述问题所采用的方案是设计一种由计算机辅助设计的个体化颈椎假体。其特征在于通过对患者颈部CT重建，通过测量肿瘤所侵犯颈椎长度、厚度、宽度，及距周围动静脉、神经及椎管的距离。根据具体疾病特点确定手术范围，并设计个体化的颈椎假体。

计算机辅助设计个体化颈椎假体制作方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：建立颈椎三维模型；

步骤2：测量患者肿瘤所侵犯的颈椎的参数，第N颈椎为患者肿瘤所侵犯的颈椎；

步骤3：利用建模软件，以正常颈椎外形为参照，以测得患者的颈椎参数为标准，设计第N颈椎假体外形；

步骤4：在颈椎三维模型中，颈椎假体为第N颈椎假体,第N颈椎假体在第N+1颈椎右前方向下延伸为第N颈椎假体的柄部，柄部设置柄部钉道，用于将第N颈椎假体固定于第N+1颈椎；

在第N颈椎假体中部设第N-1颈椎固定钉道，用于将第N颈椎假体与第N-1颈椎固定。

步骤5：在颈椎三维模型中，植入第N颈椎假体，第N颈椎假体上下均设计有与相邻的第N+1颈椎、第N-1颈椎相吻合的突起，保证第N颈椎假体植入位置与计算机辅助设计位置完全相同；

步骤6：根据上述步骤中颈椎中采集的第N颈椎假体参数制造第N颈椎假体。

进一步地，步骤2中N大于等于2且小于等于6；